專利名稱：高可信度無源uhf的rfid電子標(biāo)簽讀寫器及讀寫控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線識別技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器及讀寫控制方法。
背景技術(shù)：
隨著無源UHF (超高頻)頻段的RFID (射頻識別)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其安全性問題日漸被人們重視起來。由于無源UHF頻段的RFID電子標(biāo)簽應(yīng)遵循EPCglobalGlG2或ISO 18000-6協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),用戶區(qū)信息基本上處于透明狀態(tài),不具備信息可信任性和保密性，可能造成任何兼容RFID讀寫器都能對電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作，致使RFID標(biāo)簽內(nèi)的數(shù)據(jù)容易被干擾、更改，信息安全性難以得到保證。為保障RFID電子標(biāo)簽內(nèi)信息的完整性、真實(shí)性和數(shù)據(jù)的安全性，促進(jìn)基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的深入發(fā)展，需要針對無源UHF的RFID讀寫器對電子標(biāo)簽的讀、寫操作的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全處理。通過對市場上無源超高頻RFID讀寫器的市場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，市場上的無源超高頻UHF讀寫器均不具備相關(guān)的安全功能。同時，在實(shí)際操作中容易出現(xiàn)多個讀寫器讀取同一個電子標(biāo)簽的信息。若這些數(shù)據(jù)被人獲取，就造成嚴(yán)重的信息泄露，使基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)失去應(yīng)有的價值。綜上所述，針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，特別需要一種高可靠性的無源超高頻UHF讀寫器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種能夠?qū)﹄娮訕?biāo)簽進(jìn)行加密的讀寫操作，從而防止RFID電子標(biāo)簽信息被其它兼容的讀寫器獲取，保證信息的安全性，進(jìn)而大幅提升基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，應(yīng)用方式簡便，應(yīng)用范圍較為廣泛的高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器及讀寫控制方法。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器具有如下構(gòu)成其包括主控單元和分別連接于該主控單元的電源接口單元、通信單元、射頻單元和安全單元，所述的安全單元用以提供所述的主控單元安全讀寫功能，使所述的主控單元控制所述的射頻單元實(shí)現(xiàn)射頻識別標(biāo)簽安全讀寫操作。該高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器中，所述的安全單元包括加密子單元和簽名子單元，所述的加密子單元和簽名子單元均連接于所述的主控單元，所述的加密子單元提供加密及解密安全讀寫功能，所述的簽名子單元提供和簽名及驗(yàn)簽安全讀寫功能。該高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器中，所述的主控單元包括安全單元控制子單元，所述的安全單元連接于該安全單元控制子單元，該安全單元控制子單元用以控制所述的安全讀寫功能的應(yīng)用或停用。 該高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器中，所述的射頻單元包括射頻協(xié)議子單元、數(shù)據(jù)發(fā)送子單元、數(shù)據(jù)接收子單元和耦合子單元，所述的射頻協(xié)議子單元分別通過所述的數(shù)據(jù)發(fā)送子單元和數(shù)據(jù)接收子單元連接耦合子單元，所述的主控單元也連接所述的數(shù)據(jù)發(fā)送子單元，所述的耦合子單元通過射頻信號實(shí)現(xiàn)所述的射頻識別標(biāo)簽安全讀寫操作。該高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器中，所述的主控單元為PowerPC處理器。該高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器中，所述的通信單元包括網(wǎng)線接口、RS232串行接口和USB接口中的一種或多種，所述的讀寫器通過該通信單元連接外部PC機(jī)。該高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器中，所述的電源接口單元包括電源適配器，所述的電源適配器包括220V交流電輸入端和24V直流電輸出端，所述的24V直流電輸出端分別連接所述的主控單元、通信單元、射頻單元和安全單元。本發(fā)明還提供一種基于所述的讀寫器實(shí)現(xiàn)高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫控制的方法，該方法包括電子標(biāo)簽寫入操作和電子標(biāo)簽讀取操作，所述的電子標(biāo)簽寫入操作具體包括以下步驟(11)所述的控制單元通過所述的射頻單元獲得射頻識別電子標(biāo)簽ID號；(12)所述的控制單元將所述的射頻識別電子標(biāo)簽ID號及需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述的安全單元；(13)所述的安全單元對所述的射頻識別電子標(biāo)簽ID號及需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和簽名，生成包含需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)的加密和簽名數(shù)據(jù)；(14)所述的安全單元將所述的加密和簽名數(shù)據(jù)發(fā)送至所述的主控單元；(15)所述的主控單元通過所述的射頻單元將所述的加密和簽名數(shù)據(jù)寫入所述的射頻識別電子標(biāo)簽；所述的電子標(biāo)簽讀取操作包括以下步驟(21)所述的控制單元通過所述的射頻單元獲得射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)；(22)所述的控制單元將所獲得的射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)送至所述的安全單元;(23)所述的安全單元對所述的射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密和驗(yàn)簽，獲得解密和驗(yàn)證數(shù)據(jù)；(24)所述的安全單元判斷所述的解密和驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性；(25)所述的安全單元將判斷結(jié)果和所述的解密和驗(yàn)證數(shù)據(jù)返回至所述的主控單
J Li o該實(shí)現(xiàn)高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫控制的方法中，所述的安全單元包括加密子單元和簽名子單元，所述的加密子單元和簽名子單元均連接于所述的主控單元，所述的步驟(13)具體包括以下步驟
所述的加密子單元通過公鑰加密所述的射頻識別電子標(biāo)簽ID號及需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，獲得加密數(shù)據(jù)；所述的簽名子單元通過私鑰簽名所述的射頻識別電子標(biāo)簽ID號及需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，獲得簽名數(shù)據(jù)；所述的步驟(23)具體包括以下步驟所述的加密子單元通過私鑰解密所述的射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)，獲得解密數(shù)據(jù)；所述的簽名子單元通過公鑰驗(yàn)簽所述的射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)，獲得驗(yàn)證數(shù)據(jù)。該實(shí)現(xiàn)高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫控制的方法中，所述的公鑰和私鑰為所述的安全單元利用SM2算法生成的密鑰對。該實(shí)現(xiàn)高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫控制的方法中，所述的主控單元包括安全單元控制子單元，所述的安全單元連接于該安全單元控制子單元，所述的電子標(biāo)簽寫入操作在步驟(11)之后還包括以下步驟(Ila)所述的控制單元判斷所述的安全單元控制子單元處于安全讀寫功能的應(yīng)用狀態(tài)或停用狀態(tài)，若為應(yīng)用狀態(tài)，則進(jìn)入所述的步驟(12);若為停用狀態(tài)，則進(jìn)入步驟(16);(16)所述的主控單元通過所述的射頻單元將需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)寫入所述的射頻識別電子標(biāo)簽。該實(shí)現(xiàn)高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫控制的方法中，所述的電子標(biāo)簽寫入操作在步驟(11)之前還包括以下步驟(10)用戶利用PC機(jī)，通過所述的通信單元將需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存入所述的讀寫器。采用了該發(fā)明的高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器，其包括主控單元和分別連接于該主控單元的電源接口單元、通信單元、射頻單元和安全單元。本發(fā)明的讀寫控制方法中，在進(jìn)行電子標(biāo)簽寫入操作時，安全單元對射頻識別電子標(biāo)簽ID號及需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和簽名，生成加密和簽名數(shù)據(jù)，而后再寫入電子標(biāo)簽；在進(jìn)行電子標(biāo)簽讀取操作時，安全單元對射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密和驗(yàn)簽，獲得解密和驗(yàn)證數(shù)據(jù)，并驗(yàn)證其完整性和真實(shí)性，從而實(shí)現(xiàn)對電子標(biāo)簽的加密讀寫操作，防止RFID電子標(biāo)簽信息被其它兼容的讀寫器獲取，保證信息的安全性，進(jìn)而大幅提升基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性，且本發(fā)明的高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器及讀寫控制方法，其讀寫器結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，讀寫控制方法應(yīng)用方式簡便，應(yīng)用范圍也較為廣泛。


圖1為本發(fā)明的高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。請參閱圖1所示，為本發(fā)明的高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器的結(jié)構(gòu)示意圖。在一種實(shí)施方式中，高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器I包括主控單元2和分別連接于該主控單元2的電源接口單元3、通信單元4、射頻單元5和安全單元
6。其中，主控單元2為PowerPC處理器，通信單元4包括網(wǎng)線接口、RS232串行接口和USB接口中的一種或多種，該讀寫器I通過通信單元4連接外部PC機(jī)，電源接口單元2包括電源適配器，電源適配器將220V交流電轉(zhuǎn)換為24V直流電輸出至所述的主控單元2、通信單元
4、射頻單元5和安全單元6。所述的射頻單元5包括射頻協(xié)議子單元7、數(shù)據(jù)發(fā)送子單元8、數(shù)據(jù)接收子單元9和耦合子單元10，所述的射頻協(xié)議子單元7分別通過所述的數(shù)據(jù)發(fā)送子單元8和數(shù)據(jù)接收子單元9連接耦合子單元10，所述的主控單元2也連接所述的數(shù)據(jù)發(fā)送子單元8，所述的耦合子單元10通過射頻信號實(shí)現(xiàn)射頻識別標(biāo)簽安全讀寫操作。所述的安全單元6用以提供所述的主控單元2安全讀寫功能，使所述的主控單元2控制所述的射頻單元5實(shí)現(xiàn)射頻識別標(biāo)簽安全讀寫操作?；谠搶?shí)施方式所述的讀寫器實(shí)現(xiàn)高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫控制的方法包括電子標(biāo)簽寫入操作和電子標(biāo)簽讀取操作。其中，所述的電子標(biāo)簽寫入操作具體包括以下步驟(11)所述的控制單元通過所述的射頻單元獲得射頻識別電子標(biāo)簽ID號；(12)所述的控制單元將所述的射頻識別電子標(biāo)簽ID號及需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述的安全單元；(13)所述的安全單元對所述的射頻識別電子標(biāo)簽ID號及需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和簽名，生成包含需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)的加密和簽名數(shù)據(jù)；( 14)所述的安全單元將所述的加密和簽名數(shù)據(jù)發(fā)送至所述的主控單元；(15)所述的主控單元通過所述的射頻單元將所述的加密和簽名數(shù)據(jù)寫入所述的射頻識別電子標(biāo)簽；所述的電子標(biāo)簽讀取操作包括以下步驟(21)所述的控制單元通過所述的射頻單元獲得射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)；(22)所述的控制單元將所獲得的射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)送至所述的安全單元;(23)所述的安全單元對所述的射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密和驗(yàn)簽，獲得解密和驗(yàn)證數(shù)據(jù)；(24)所述的安全單元判斷所述的解密和驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性；(25)所述的安全單元將判斷結(jié)果和所述的解密和驗(yàn)證數(shù)據(jù)返回至所述的主控單
J Li o在一種較優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的安全單元包括加密子單元和簽名子單元，所述的加密子單元和簽名子單元均連接于所述的主控單元，所述的加密子單元提供加密及解密安全讀寫功能，所述的簽名子單元提供和簽名及驗(yàn)簽安全讀寫功能。在基于該較優(yōu)選的實(shí)施方式所述的讀寫器實(shí)現(xiàn)高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫控制的方法中，所述的步驟(13)具體包括以下步驟所述的加密子單元通過公鑰加密所述的射頻識別電子標(biāo)簽ID號及需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，獲得加密數(shù)據(jù)；所述的簽名子單元通過私鑰簽名所述的射頻識別電子標(biāo)簽ID號及需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，獲得簽名數(shù)據(jù)；且所述的步驟(23)具體包括以下步驟所述的加密子單元通過私鑰解密所述的射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)，獲得解密數(shù)據(jù)；所述的簽名子單元通過公鑰驗(yàn)簽所述的射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)，獲得驗(yàn)證數(shù)據(jù)。其中，所述的公鑰和私鑰為所述的安全單元利用SM2算法生成的密鑰對。在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的主控單元包括安全單元控制子單元，所述的安全單元連接于該安全單元控制子單元，該安全單元控制子單元用以控制所述的安全讀寫功能的應(yīng)用或停用。在基于該進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式所述的讀寫器實(shí)現(xiàn)高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫控制的方法中，所述的電子標(biāo)簽寫入操作在步驟(11)之后還包括以下步驟(Ila)所述的控制單元判斷所述的安全單元控制子單元處于安全讀寫功能的應(yīng)用狀態(tài)或停用狀態(tài)，若為應(yīng)用狀態(tài)，則進(jìn)入所述的步驟(12);若為停用狀態(tài)，則進(jìn)入步驟(16);(16)所述的主控單元通過所述的射頻單元將需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)寫入所述的射頻識別電子標(biāo)簽。在更優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的電子標(biāo)簽寫入操作在步驟(11)之前還包括以下步驟(10)用戶利用PC機(jī)，通過所述的通信單元將需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存入所述的讀寫器。 在實(shí)際應(yīng)用中，如圖1所示，本發(fā)明的無源超高頻RFID讀寫器主要由主控單元2、電源接口 3、通信單元4、射頻單元5和安全單元6組成。通信單元4通過網(wǎng)絡(luò)線或RS232串口線或USB連接線與PC機(jī)相連，讀寫器接通電源后通過PC機(jī)控制各項(xiàng)操作。射頻單元5由射頻協(xié)議單元7、數(shù)據(jù)發(fā)送單元8、數(shù)據(jù)接收單元9和耦合單元10組成。可信無源超高頻RFID讀寫器I在主控單元2和射頻協(xié)議單元7的控制下通過耦合單元10進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。安全單元6在主控單元2的作用下，進(jìn)行數(shù)據(jù)的安全操作。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的無源超高頻RFID讀寫器的特點(diǎn)在于1、可信無源超高頻RFID讀寫器具有選擇開啟加密、解密、簽名和驗(yàn)簽安全功能若不開啟，則該可信無源超高頻RFID讀寫器與常規(guī)讀寫器功能一致，進(jìn)行基本的RFID讀寫操作；若開啟加密、解密、簽名和驗(yàn)簽功能，該可信無源超高頻RFID讀寫器在安全單元的支撐下，進(jìn)行安全的讀寫操作；2、在開啟加密、解密、簽名和驗(yàn)簽安全功能下，將需要進(jìn)行加密或者簽名的數(shù)據(jù)通過PC機(jī)輸入到可信無源超高頻RFID讀寫器I中，在安全單元6的作用下，生成相應(yīng)的加密數(shù)據(jù)或者簽名數(shù)據(jù)，返回到可信無源超高頻RFID讀寫器I中；主控單元與安全單元通過串口連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，在安全單元中實(shí)現(xiàn)SM2算法密鑰對的生成、數(shù)據(jù)加密、解密、簽名和驗(yàn)簽功能，特別的，在安全單元中，以高強(qiáng)度密碼算法作為安全單元中核心算法；
3、可信無源超高頻RFID讀寫器I寫操作，首先，可信無源超高頻RFID讀寫器I的主控單元2獲取RFID卡的ID號，并將RFID卡的ID號及需要寫入的數(shù)據(jù)生成待加密和簽名數(shù)據(jù)并傳給安全單元6。其次，安全單元6通過算法公鑰加密和私鑰簽名將數(shù)據(jù)進(jìn)行加密、簽名生成加密和簽名數(shù)據(jù)，并將完成的加密和簽名數(shù)據(jù)發(fā)送至讀寫器I的主控單元2 ;最后讀寫器I的主控單元2將含待寫入數(shù)據(jù)的加密、簽名數(shù)據(jù)信息一并寫入RFID卡的內(nèi)存中。4、可信無源超高頻RFID讀寫器I讀操作，首先可信無源超高頻RFID讀寫器I的主控單元2獲取RFID卡內(nèi)數(shù)據(jù)，并將讀取的數(shù)據(jù)傳給安全單元6。其次，安全單元6通過算法私鑰解密和公鑰驗(yàn)簽將解密、驗(yàn)證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和完整性，并將驗(yàn)證結(jié)果返回給PC系統(tǒng)。通過以上的操作，實(shí)現(xiàn)了讀寫器I的安全操作，通過該讀寫器I的操作，可以實(shí)現(xiàn)讀寫器I對RFID電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性和正確性驗(yàn)證，從而實(shí)現(xiàn)無源超高頻讀寫器I的信息可信操作。本發(fā)明的RFID讀寫器系統(tǒng)功能強(qiáng)大、使用方便可靠，性價比很高，信息安全性高，可以廣泛應(yīng)用在基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)、涉車涉駕、公安物聯(lián)網(wǎng)和信息安全行業(yè)中，保證RFID電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的安全性和完整性。采用了該發(fā)明的高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器，其包括主控單元和分別連接于該主控單元的電源接口單元、通信單元、射頻單元和安全單元。本發(fā)明的讀寫控制方法中，在進(jìn)行電子標(biāo)簽寫入操作時，安全單元對射頻識別電子標(biāo)簽ID號及需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和簽名，生成加密和簽名數(shù)據(jù)，而后再寫入電子標(biāo)簽；在進(jìn)行電子標(biāo)簽讀取操作時，安全單元對射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密和驗(yàn)簽，獲得解密和驗(yàn)證數(shù)據(jù)，并驗(yàn)證其完整性和真實(shí)性，從而實(shí)現(xiàn)對電子標(biāo)簽的加密讀寫操作，防止RFID電子標(biāo)簽信息被其它兼容的讀寫器獲取，保證信息的安全性，進(jìn)而大幅提升基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性，且本發(fā)明的高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器及讀寫控制方法，其讀寫器結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，讀寫控制方法應(yīng)用方式簡便，應(yīng)用范圍也較為廣泛。在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器，包括主控單元和分別連接于該主控單元的電源接口單元、通信單元和射頻單元，其特征在于，該讀寫器還包括連接于所述的主控單元的安全單元，所述的安全單元用以提供所述的主控單元安全讀寫功能，使所述的主控單元控制所述的射頻單元實(shí)現(xiàn)射頻識別標(biāo)簽安全讀寫操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器，其特征在于，所述的安全單元包括加密子單元和簽名子單元，所述的加密子單元和簽名子單元均連接于所述的主控單元，所述的加密子單元提供加密及解密安全讀寫功能，所述的簽名子單元提供和簽名及驗(yàn)簽安全讀寫功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器，其特征在于，所述的主控單元包括安全單元控制子單元，所述的安全單元連接于該安全單元控制子單元，該安全單元控制子單元用以控制所述的安全讀寫功能的應(yīng)用或停用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器，其特征在于，所述的射頻單元包括射頻協(xié)議子單元、數(shù)據(jù)發(fā)送子單元、數(shù)據(jù)接收子單元和耦合子單元，所述的射頻協(xié)議子單元分別通過所述的數(shù)據(jù)發(fā)送子單元和數(shù)據(jù)接收子單元連接耦合子單元，所述的主控單元也連接所述的數(shù)據(jù)發(fā)送子單元，所述的耦合子單元通過射頻信號實(shí)現(xiàn)所述的射頻識別標(biāo)簽安全讀寫操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器，其特征在于，所述的主控單元為PowerPC處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器，其特征在于，所述的通信單元包括網(wǎng)線接口、RS232串行接口和USB接口中的一種或多種，所述的讀寫器通過該通信單元連接外部PC機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫器，其特征在于，所述的電源接口單元包括電源適配器，所述的電源適配器包括220V交流電輸入端和24V直流電輸出端，所述的24V直流電輸出端分別連接所述的主控單元、通信單元、射頻單元和安全單元。
8.一種基于權(quán)利要求1所述的讀寫器實(shí)現(xiàn)高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫控制的方法，其特征在于，所述的方法包括電子標(biāo)簽寫入操作和電子標(biāo)簽讀取操作，所述的電子標(biāo)簽寫入操作具體包括以下步驟: (11)所述的控制單元通過所述的射頻單元獲得射頻識別電子標(biāo)簽ID號； (12)所述的控制單元將所述的射頻識別電子標(biāo)簽ID號及需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)發(fā)送至所述的安全單元； (13)所述的安全單元對所述的射頻識別電子標(biāo)簽ID號及需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和簽名，生成包含需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)的加密和簽名數(shù)據(jù)； (14)所述的安全單元將所述的加密和簽名數(shù)據(jù)發(fā)送至所述的主控單元； (15)所述的主控單元通過所述的射頻單元將所述的加密和簽名數(shù)據(jù)寫入所述的射頻識別電子標(biāo)簽； 所述的電子標(biāo)簽讀取操作包括以下步驟: (21)所述的控制單元通過所述的射頻單元獲得射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)； (22)所述的控制單元將所獲得的射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)送至所述的安全單元；(23)所述的安全單元對所述的射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密和驗(yàn)簽，獲得解密和驗(yàn)證數(shù)據(jù)； (24)所述的安全單元判斷所述的解密和驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性； (25)所述的安全單元將判斷結(jié)果和所述的解密和驗(yàn)證數(shù)據(jù)返回至所述的主控單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫控制的方法，其特征在于，所述的安全單元包括加密子單元和簽名子單元，所述的加密子單元和簽名子單元均連接于所述的主控單元，所述的步驟(13)具體包括以下步驟: 所述的加密子單元通過公鑰加密所述的射頻識別電子標(biāo)簽ID號及需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù),獲得加密數(shù)據(jù)； 所述的簽名子單元通過私鑰 簽名所述的射頻識別電子標(biāo)簽ID號及需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，獲得簽名數(shù)據(jù)； 所述的步驟(23)具體包括以下步驟: 所述的加密子單元通過私鑰解密所述的射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)，獲得解密數(shù)據(jù)； 所述的簽名子單元通過公鑰驗(yàn)簽所述的射頻識別電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)，獲得驗(yàn)證數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的實(shí)現(xiàn)高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫控制的方法，其特征在于，所述的公鑰和私鑰為所述的安全單元利用SM2算法生成的密鑰對。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的實(shí)現(xiàn)高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫控制的方法，其特征在于，所述的主控單元包括安全單元控制子單元，所述的安全單元連接于該安全單元控制子單元，所述的電子標(biāo)簽寫入操作在步驟(11)之后還包括以下步驟: (Ila)所述的控制單元判斷所述的安全單元控制子單元處于安全讀寫功能的應(yīng)用狀態(tài)或停用狀態(tài)，若為應(yīng)用狀態(tài)，則進(jìn)入所述的步驟(12);若為停用狀態(tài)，則進(jìn)入步驟(16)； (16)所述的主控單元通過所述的射頻單元將需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)寫入所述的射頻識別電子標(biāo)簽。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)高可信度無源超高頻的射頻識別電子標(biāo)簽讀寫控制的方法，其特征在于，所述的電子標(biāo)簽寫入操作在步驟(11)之前還包括以下步驟: (10)用戶利用PC機(jī)，通過所述的通信單元將需要寫入射頻識別電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存入所述的讀寫器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高可信度無源UHF的RFID電子標(biāo)簽讀寫器及讀寫控制方法，屬于無線識別技術(shù)領(lǐng)域。該讀寫器包括主控單元和分別連接于該主控單元的電源接口單元、通信單元、射頻單元和安全單元。該方法中，在寫入操作時，安全單元對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和簽名生成加密和簽名數(shù)據(jù)后再寫入電子標(biāo)簽；在讀取操作時，安全單元解密和驗(yàn)簽RFID電子標(biāo)簽內(nèi)數(shù)據(jù)并驗(yàn)證其完整性和真實(shí)性，實(shí)現(xiàn)對電子標(biāo)簽的加密讀寫操作，防止了RFID電子標(biāo)簽信息被兼容讀寫器獲取，保證信息的安全性，進(jìn)而大幅提升了基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性，且本發(fā)明的讀寫器結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，讀寫控制方法應(yīng)用方式簡便，應(yīng)用范圍也較為廣泛。
文檔編號G06K17/00GK103077414SQ20131000391
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者何蔚, 馬俊領(lǐng), 孫偉華, 李詩騁 申請人:公安部第三研究所